數字建造技術重塑建筑業發展動力——訪上海魯班軟件股份有限公司董事長楊寶明
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  • 更新時間: 2018年10月09日
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論文摘要

 

上海魯班軟件股份有限公司(以下簡稱“魯班軟件”)深耕建筑行業近20年,自國家啟動數字中國的發展戰略以來,魯班軟件以建設1∶1的數字世界為使命,致力于BIM技術的研發與推廣。本期,上海魯班軟件股份有限公司董事長楊寶明將圍繞智慧城市建設、數字建造技術發展、施工企業BIM深化應用等方面進行闡述。

 

施工技術:從手工到工業化再到信息化,建筑業正以空前的規模迅速發展。近年來,以BIM、大數據、物聯網、云計算、AI為代表的信息技術,推進傳統建筑業技術升級、管理變革,您如何看待利用現代信息技術實現企業轉型升級?

楊寶明:建筑業的管理難題有兩點,海量復雜動態數據的處理和協同效率的低下,解決這兩個問題必須采用信息化手段,而且傳統的信息化手段還不夠,要基于“BIM+互聯網”,僅靠制度、流程和管理方法論的改變不可能從根本上解決問題,這是建筑業本質所決定的。只有信息化得到發展,建筑業集約化經營才能實現,產業規模經濟優勢才能體現,這兩點都是無法靠制度和流程的改進能解決的。

建筑企業要注重企業級基礎數據整體解決方案的實施:①要推廣好BIM技術的普及和深入應用,從項目過程全員應用直至實現企業級所有項目BIM數據庫的集成;②要抓好價格數據庫和企業定額數據庫的建設,基于互聯網、大規模協作的企業級基礎數據庫最終將成為建企管理突破的關鍵支撐;③抓好協同平臺的建設,建企協同平臺將是多層次多平臺體系,BIM、BSNS、Wiki、OA、ERP將成為大協同平臺的子系統,規劃好合適的實施計劃甚為重要。

施工技術:為深入貫徹國家大數據戰略實施,加快建設數字中國,不少龍頭企業開始廣泛普及數字應用。作為我國BIM技術研發應用的領航者,魯班軟件能夠為行業做些什么?提供哪些服務?

楊寶明:1999年,在國內建筑業對BIM知之甚少的年代,魯班軟件看準了BIM技術的巨大潛力,率先研究推廣BIM技術。在近20年的技術積淀基礎上,魯班軟件成為國內BIM系統的領先品牌。魯班軟件擁有3大BIM平臺:①城市級BIM平臺,即數字城市CIM平臺-班聯City Eye;②工程級BIM平臺,即建設行業BIM平臺-魯班 Builder;③住戶級BIM平臺,即精裝家裝行業DIM平臺-班筑Palace。同時,魯班軟件集團提供3大服務支撐體系:①BIM培訓教育平臺-魯班大學;②BIM應用顧問示范落地-魯班工程顧問;③BIM前沿研究-魯班研究院(見圖1)。

建設行業BIM平臺-Luban Builder。魯班軟件建設行業BIM平臺主要包括房建版和基建版BIM系統平臺。魯班BIM的應用理念為:BIM模型創建—BIM模型管理—BIM模型應用、協同與共享。

1)BIM模型創建端 指魯班建模算量軟件,主要是原單機版的算量軟件,包括土建、鋼筋、安裝、下料、場布、節點6款建模軟件。

2)BIM模型管理系統平臺 即魯班基礎數據管理系統(Luban Builder),是基于BIM技術的多項目大數據管理平臺,可以將BIM技術和項目大數據應用到建筑行業的項目管理全過程中。將本地創建好的BIM模型上傳到Luban Builder,服務器自動對該模型進行解析,并將其包含的建筑信息化數據進行分類整理,最終形成一個多維度、多層次的數據倉庫。

3)魯班基礎數據管理系統后臺(Luban Center)是Luban Builder系統后臺管理端。管理賬號登錄后,可對服務器系統進行設置,對BIM賬號進行管理,如增加、刪除、調整權限等,可根據項目和工程來設置用戶權限。對BIM工程進行管理,如刪除、恢復、狀態修改等操作,可以查看和統計系統登錄日志。

4)BIM模型應用、協同與共享端 根據項目、企業不同的崗位需完成不同的工作職能,由不同的應用端來實現BIM模型的應用、協同與共享,所有的運算在云端進行,提升響應的速度與效率。這些客戶端從統一的Luban Builder中進行模型數據的讀寫,保證所有人在同一時點的模型數據完全統一,避免數據孤島與數據丟失風險。目前,魯班BIM應用端(房建版)主要包括魯班瀏覽器(Luban Explorer)、魯班駕駛艙(Luban Govern)、魯班企業看板(Luban Boss)、魯班集成應用(Luban Works)、魯班進度計劃(Luban Plan)、魯班移動應用(Luban View)、魯班協同(Luban Cooperation)等。

數字城市CIM平臺-CityEye。班聯數城設計研發的數字孿生城市CIM軟件平臺產品,支持城市、園區、樓宇等多種體量的建筑群在規、建、管3個階段的各類不同應用。CIM平臺以BIM作為核心技術,深度融合GSD(地球空間數據)以及IOT(萬物互聯數據),向下兼容各類BIM模型與智能化系統數據接入,向上支持智慧城市各類應用系統,如智慧城規、智慧安防、智慧安監、智慧水利、智慧交通等,是現階段數字中國戰略落地的最佳方案。

精裝家裝BIM平臺-Palace。班筑裝企BIM管理系統是一個以BIM技術為依托的裝企BIM數據管理平臺。它創新性地將最前沿的 BIM技術應用到了裝修行業的接單、設計、施工、成本、管理和裝后服務當中,同時將海量的數據進行分類和整理,形成一個多維度、多層次,包含三維圖形的BIM數據庫。

BIM技術培訓-魯班大學。魯班大學是魯班軟件專門負責教育培訓業務的事業部,目前已經與大連理工大學、天津理工大學、江蘇建筑職業技術學院等百余所高校進行教學改革合作。魯班大學開展了線上+線下雙渠道培訓模式,線上開設多專業BIM建模算量、BIM系統應用、BIM案例分享等眾多直、錄播課程,供廣大建筑從業人員靈活學習。線下針對高校師生、BIM工程師、BIM項目經理等不同類別的學員開展了專業的培訓課程。在全國多所院校(廣廈學院、陜公院、南通職大等)合辦多所魯班學院。

BIM咨詢顧問-魯班工程顧問。上海魯班工程顧問有限公司是魯班軟件的全資子公司,公司定位于全過程BIM咨詢專家。為客戶傳遞BIM應用知識體系、方法論,幫助客戶建立BIM技術應用種子團隊。公司擁有BIM工程師200余名,成功實施全過程BIM項目超600個。魯班工程顧問依托魯班軟件強大的BIM研發能力,致力于為客戶提供建筑全生命期的BIM服務,力求使BIM與建筑規劃、設計、施工、運維等建設階段有機結合,為客戶提供專業、完整、高效的BIM大數據解決方案。

行業研究服務-魯班研究院。魯班研究院定位成為中國BIM技術前沿性研究機構, 圍繞BIM技術在3大層級、多專業應用進行全面創新,在IOT、AI結合方面努力探索,已取得不錯成果。同時,在應用方法論、BIM標準、政策制定、BIM行業發展趨勢方面進行全面研究。

施工技術:魯班軟件是BIM+互聯網的踐行者,為推動建筑業信息化發展做了諸多努力。請您結合具體項目,從數據、技術和協同3大方面談談軟件如何為項目精細化管理提供強大支撐。

楊寶明:BIM的核心價值提供了建筑全產業鏈一直需要的創建、計算工程數據的能力,并提供了最佳的建筑全生命周期的數據承載平臺。這一核心價值解決了建筑業一直面臨的3大難題:①海量數據的處理、計算、管理和共享;②工程所有人員、組織的協同難題;③工程技術問題難以及時發現解決。可以判定,BIM技術將給施工企業項目精細化管理、企業集約化管理和企業信息化管理帶來強大的數據支撐、技術支撐和協同支撐(見圖2),突破以往傳統管理技術手段的瓶頸,從而帶來項目管理和企業管理的革命。

在項目級管理上,BIM可以從數據、技術和協同3大方面為進度、質量、成本和安全的精細化管理提供非常強大的支撐。

數據支撐。BIM數據庫的創建,通過建立7D關聯數據庫,可以準確快速計算工程量,提升施工預算的精度與效率。由于BIM數據庫的數據粒度達到構件級,可以快速提供支撐項目各條線管理所需的數據信息,有效提升施工管理效率,為項目管理人員提供參考依據。

技術支撐。通過BIM系統,可以對工程項目的重點或難點部分進行可建性模擬,按月、日、時進行施工安裝方案的分析優化。對于一些重要的施工環節或采用新施工工藝的關鍵部位、施工現場平面布置等施工指導措施進行模擬和分析,以提高計劃的可行性。項目管理方能夠非常直觀地了解整個施工安裝環節的時間節點和安裝工序,并清晰把握在安裝過程中的難點和要點,施工方也可以進一步對原有安裝方案進行優化和改善,以提高施工效率和施工方案的安全性,大大減少建筑質量、安全問題,減少返工和整改。

協同支撐。通過基于BIM的管理平臺,不僅可以將項目中所創造和累積的工程信息加以分類、儲存以及供項目團隊分享,建構一個傳遞建筑工程生命周期各階段專業接口信息的整合作業環境,大幅提升工程整合效率,減少各專業接口沖突,達到提升工程質量的整體目標,而且可作為日后建筑工程知識庫與運維單位地理信息和資產管理的基礎。

施工技術:隨著生態文明建設、新型城鎮化等宏觀戰略的推進,我國也亟待實現由建造大國向建造強國的轉變,如何實現先進數字技術與工程建造有機結合,請談談您的理解。

楊寶明:數字化建造是智能建造、智慧建造的基礎,而BIM是數字化建造最核心的支撐技術。

中國要成為建造強國,加快推行數字建造技術即BIM技術的深度應用勢在必行。在施工企業中,要將BIM理念融入施工組織中,在日常工作流程中應用BIM技術,深入挖掘BIM應用價值。具體來講,可以通過以下措施達到BIM技術與工程建造的有機結合。

全過程應用BIM技術。多個項目管理條線全過程應用BIM技術,在技術、進度、成本、質量、安全、現場管理、協同管理,甚至交付和運維方面,都可以有很多BIM應用點,而不是局限于某條線某個應用點,導致投入產出不夠。施工企業應引入專業化、本地化強的BIM技術系統,全過程應用BIM技術,加大BIM的投入產出效益。

集成化應用BIM技術。建筑是一個綜合性的多專業化系統工程,BIM的應用也需要實現多專業的集成化應用,實現更為精準的技術方案模擬、成本控制和進度控制。單專業的應用在電腦中理論上可行,在實際施工運用中綜合多專業多因素后,很可能無法實現,也就失去了意義。施工企業可能涉及多個專業的承包業務,在實際過程中,集成化應用能創造更多價值,避免不必要的浪費。

集成化應用還體現在與IOT、ERP、甚至機器人等信息系統和智能系統進行系統化集成,將項目、全企業集團的數據信息貫通,進行疊加計算,加強企業的數據能力和決策反應能力。

協同級應用BIM技術。基于BIM平臺的互聯網協同應用,經授權的項目參建人員能隨時隨地、準確完整地獲得基于BIM的工程協同管理平臺的數據和技術支撐。項目參建方的所有人員可以基于同一套模型、同一套數據進行協同,有效提高協同效率,同時數據能被項目和企業掌握,數據授權能實現分級控制。

搭建企業級BIM數據庫。建立企業的BIM數據庫平臺,大量項目數據在企業數據中心被集中管理。全企業內相關管理部門、參建方可一起協同。企業級的BIM數據庫可以為所有業務和管理部門提供強大的數據支撐、技術支撐和協同管理支撐。從建造、運維過程,到全生命周期,為客戶提供工程基礎數據庫,提供管理支持。

施工技術:建筑業正步入精細化管理新階段,越來越多的施工企業積極推進企業管理信息系統深化應用,全面實現建筑工地“人、機、料、法、環”5大環節管理的信息化和智慧化,請您介紹一下當前智慧建造在國內的應用現狀,并指出在推動智慧建造過程中遇到的瓶頸。

楊寶明:我國智慧建造仍處于初級階段。智慧建造首先需要具備先進的、與大自然和諧發展的理念,再有強大的技術體系支撐,實現高質量發展。我國智慧建造發展有以下特點。

基于BIM數字化建造有了一定基礎。經過類似魯班軟件這樣國內外BIM廠商的多年研發與推廣,我國BIM技術已經取得了一定的成果,如魯班軟件在建造階段各個專業(土建、鋼筋工程、機電安裝)有數百項工程應用。但目前很多應用還局限在房建領域,鐵路、精裝修、港口等各類工程的BIM應用還剛起步。BIM在設計、施工中的應用還有很大空間,在運維階段的應用幾乎還是空白。相對BIM技術的發展空間和潛力來講,目前仍然是初級階段。

基于IOT的智慧工地逐步推開。物聯網、傳感器的智慧工地智能感知系統應用增多,成為行業新亮點,讓現場情況更數據化、更客觀,有更強的監控能力、風險預防能力、決策響應能力。智慧工地將逐步與BIM、CIM數據集成,實現全面數字、空間集成響應管理,實現高度智能的指揮中心應用。

工業化和智能建造加快推進。在政府強力推動,和市場建筑工人短缺驅動下,工業化已成趨勢,工業化率(裝配率)不斷提高。基于AI的人工智能、機器人技術將不斷加入工程領域,提升建筑業智能建造水平。工業化率不斷提升,本身將大大有助于智能建造的實現。大型央企國企在這些領域的探索走在前面,大型開發商由于規模經濟效益的驅動,加快了嘗試。大量中小建企還處于被動之中。

智慧建造發展速度仍然偏慢,原因在于:①建企轉型升級的意識還不足,有太多企業還是被動跟進,主動變革意識不強;②BIM技術的應用基礎還需要夯實,BIM技術是智能建造、智慧建造的基礎設施,BIM技術應用基礎不打好,后續智慧建造升級有限;③科技研發投資不足,信息化投資不足。智慧建造的實現,是以科技進步為基礎、大量的科技投入為依托實現的。目前,我國建企在信息化領域的科技投入不到國際先進水平的10%,前進速度還難以加快。

施工技術:BIM技術可應用在工程項目規劃、設計、施工、竣工驗收到運營管理的全過程,請您談談在每個階段如何運用BIM 技術實現建筑工業化和資源整合?

楊寶明:魯班BIM服務從設計階段開始,到施工建造的各個階段有上百個應用點,項目BIM全過程服務是魯班軟件獨有的BIM服務模式。

項目規劃階段。業主需要確定建設項目方案,以及在滿足類型、質量、功能等要求下技術與經濟方面的可行性。BIM可以為業主提供概要模型,對建設項目方案進行分析、模擬,從而為整個項目的建設降低成本、縮短工期并提高質量。

設計階段。BIM技術可以對各種不同方案的選址、方位、外形、結構形式、耗能與可持續發展問題進行模擬與分析,保證決策的正確性與可操作性。BIM模型為參建各方的溝通協調提供了平臺,減少因溝通不暢造成的時間浪費。BIM整體參數模型可以對建設項目的各系統進行空間協調、消除碰撞沖突,大大縮短設計時間且減少設計錯誤與漏洞。

施工階段。BIM技術在施工階段有很多應用,如碰撞檢查、管線綜合、兩算對比、虛擬交底、砌體排布等,各應用點在不同方面、不同程度上為圖紙審查、成本分析、施工管理、技術方案確定等帶來工作便利。

竣工驗收階段。工程竣工結算是建筑施工階段最后一個環節,直接關系到建設單位和施工企業的切身利益,各參與方給予高度關注。按照竣工結算的一般原則和重點注意事項,結合BIM的優勢功能,嘗試建立起基于BIM模型的竣工結算審核流程,以期提高對竣工結算依據的全面審查效力,實現竣工結算量價費的精細核算,最終取得全面高效、準確、客觀的工程竣工結算成果。

運營管理階段。BIM運維即將BIM技術與運營維護管理系統相結合,對建筑的空間、設備、資產等進行科學管理,對可能發生的災害進行預防,降低運營維護成本。具體實施中通常將物聯網、云計算等與BIM模型、運維系統移動終端等結合起來應用,最終實現設備運行管理、能源管理、安保系統管理等。

施工技術:最后,請您談談新時代魯班軟件的企業愿景。

楊寶明:魯班軟件快速響應“數字中國建設”“城市精細化管理”“高質量發展”3大國家戰略,2018年魯班軟件已升級新階段的集團發展愿景“數字世界,將讓生活更美好”,使命是建設1∶1的數字世界。利用BIM、CIM、DIM和其他數字化技術,建設1∶1數字城市、數字中國,為各行業的智慧運營提供數字化基礎設施,逐步裝備AI技術的專業化能力,提供強大的工地大腦、社區大腦、城市大腦。

魯班軟件深耕建筑企業近20余年,支撐魯班人不斷創新的腳步來自于對建筑行業的熱愛,對BIM、CIM技術的堅定信念。隨著互聯網、大數據、人工智能的到來,魯班軟件以數據為伴,與時代同行,積極參與到互聯網+BIM技術的行業大勢中去。魯班人將繼續堅定對BIM、CIM技術的執著信念、對未來數字中國美好愿景的期待,以更加飽滿的熱情助力建筑行業的信息化、智能化長遠發展。

 

文/本刊記者

 

 

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